GIS系統(tǒng)即地理信息系統(tǒng) (GIS, Geographic Information System) 是一種基于計(jì)算機(jī)的工具，它可以對(duì)在地球上存在的東西和發(fā)生的事件進(jìn)行成圖和分析。 GIS 技術(shù)把地圖這種獨(dú)特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫(kù)操作（例如查詢和統(tǒng)計(jì)分析等）集成在一起。這種能力使 GIS與其他信息系統(tǒng)相區(qū)別，從而使其在廣泛的公眾和個(gè)人企事業(yè)單位中解釋事件、預(yù)測(cè)結(jié)果、規(guī)劃戰(zhàn)略等中具有實(shí)用價(jià)值。

地理信息系統(tǒng)是隨著地理科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)和信息科學(xué)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的一個(gè)學(xué)科。在計(jì)算機(jī)發(fā)展史上，在計(jì)算機(jī)發(fā)展史上，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)（CAD）的出現(xiàn)使人們可以用計(jì)算機(jī)處理象圖形這樣的數(shù)據(jù)，圖形數(shù)據(jù)的標(biāo)志之一就是圖形元素有明確的位置坐標(biāo)，不同圖形之間有各種各樣的拓?fù)潢P(guān)系。簡(jiǎn)單地說，拓?fù)潢P(guān)系指圖形元素之間的空間位置和連接關(guān)系。簡(jiǎn)單的圖形元素如點(diǎn)、線、多邊形等；點(diǎn)有坐標(biāo)（x, y）；線可以看成由無(wú)數(shù)點(diǎn)組成，線的位置就可以表示為一系列坐標(biāo)對(duì)（x1, y1），（x2, y2），……（xn, yn）；平面上的多邊形可以認(rèn)為是由閉合曲線形成范圍。圖形元素之間有多種多樣的相互關(guān)系，如一個(gè)點(diǎn)在一條線上或在一個(gè)多邊形內(nèi)，一條線穿過一個(gè)多邊形等等。在實(shí)際應(yīng)用中，一個(gè)地理信息系統(tǒng)要管理非常多、非常復(fù)雜的數(shù)據(jù)，可能有幾萬(wàn)個(gè)多邊形，幾萬(wàn)條線，上萬(wàn)個(gè)點(diǎn)，還要計(jì)算和管理它們之間的各種復(fù)雜的空間關(guān)系。

地理信息系統(tǒng)是將計(jì)算機(jī)硬件、軟件、地理數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)管理人員組織而成的對(duì)任一形式的地理信息進(jìn)行高效獲取、存儲(chǔ)、更新、操作、分析及顯示的集成。

地理信息系統(tǒng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、國(guó)土資源、地礦、軍事、交通、測(cè)繪、水利、廣播電視、通訊、電力、公安、社區(qū)管理、教育、能源等幾乎所有的行業(yè)，并正在走進(jìn)人們?nèi)粘５墓ぷ鳌W(xué)習(xí)和生活中。

地理信息系統(tǒng)的主要計(jì)算機(jī)硬件是工作站和微機(jī)。地理信息系統(tǒng)的主要計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)軟件是UNIX、Windows9X、Windows NT、Windows2000、Macintosh等。

地理信息系統(tǒng)的主要計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件是ARC/INFO、MGE、GeoMedia、GenaMap、MapInfo、AutoDesk Map、ArcView、MapObjects、MapX、Maptitude、MapGIS、GeoStar、MapEngine等。

地理信息系統(tǒng)的主要基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)比例尺為1:400萬(wàn)、1:100萬(wàn)、1:25萬(wàn)、1:5萬(wàn)、1:1萬(wàn)、1:2000、1:1000和1:500等；基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)種類為數(shù)字線劃圖（DLG）、數(shù)字柵格圖（DRG）、數(shù)字正射影象圖（DOQ）和數(shù)字高程模型（DEM）等。

GIS 地理信息系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)

GIS與其他幾種信息系統(tǒng)密切相關(guān)，但由于其處理和分析地理數(shù)據(jù)的能力使其與它們相區(qū)別。盡管沒有什么硬性的和快速的規(guī)則來(lái)給這些信息系統(tǒng)分類，但下面的討論可以幫助區(qū)分GIS和桌面制圖、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD、遙感、DBMS、以及GPS技術(shù)。

桌面制圖

桌面制圖系統(tǒng)用地圖來(lái)組織數(shù)據(jù)和用戶交互。這種系統(tǒng)的主要目的是產(chǎn)生地圖：地圖就是數(shù)據(jù)庫(kù)。大多數(shù)桌面制圖系統(tǒng)只有及其有限的數(shù)據(jù)管理、空間分析以及個(gè)性化能力。桌面制圖系統(tǒng)在桌面計(jì)算機(jī)上進(jìn)行操作，例如PC機(jī)，Macintosh以及小型UNIX工作站。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)系統(tǒng)促進(jìn)了產(chǎn)生建筑物和基本建設(shè)的設(shè)計(jì)和規(guī)劃。這種設(shè)計(jì)需要裝配固有特征的組件來(lái)產(chǎn)生整個(gè)結(jié)構(gòu)。這些系統(tǒng)需要一些規(guī)則來(lái)指明如何裝配這些部件，并具有非常有限的分析能力。CAD系統(tǒng)已經(jīng)擴(kuò)展可以支持地圖設(shè)計(jì)，但管理和分析大型的地理數(shù)據(jù)庫(kù)的工具很有限。

遙感和GPS

遙感是一門使用傳感器對(duì)地球進(jìn)行測(cè)量的科學(xué)和技術(shù)，例如，飛機(jī)上的照相機(jī)，全球定位系統(tǒng)（GPS）接收器，或其他設(shè)備。這些傳感器以圖象的格式收集數(shù)據(jù)，并為利用、分析和可視化這些圖象提供專門的功能。由于它缺乏強(qiáng)大的地理數(shù)據(jù)管理和分析作用，所以不能叫作真正的GIS。

DBMS數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)專門研究如何存儲(chǔ)和管理所有類型的數(shù)據(jù)，其中包括地理數(shù)據(jù)。DBMS使存儲(chǔ)和查找數(shù)據(jù)最優(yōu)化，許多GIS為此而依靠它。相對(duì)于GIS而言，它們沒有分析和可視化的工具。

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